抑制剂DAPT在神经退行性病变与肿瘤研究中的应用_abio生物试剂品牌网
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）是一种新型的γ-分泌酶抑制剂（GSI），能抑制β淀粉样蛋白（Aβ）生成，以及调控Notch信号通路。DAPT在对阿尔兹海默症等神经退行性变化，以及肿瘤的研究中扮演着重要的角色。
AbMole为全球科研客户提供高纯度、高生物活性的抑制剂、细胞因子、人源单抗、天然产物、荧光染料、多肽、靶点蛋白、化合物库、抗生素等科研试剂，全球大量文献专利引用。
一、DAPT的分子机制
1.抑制γ-分泌酶和Notch信号通路 γ-分泌酶是一种多聚体膜蛋白复合物，在多种生物学过程中发挥着关键作用。其主要功能是催化底物的蛋白水解切割，其中Notch受体是其重要的底物之一。当Notch受体与配体结合后，γ-分泌酶切割 Notch受体的跨膜区域并释放出胞内段入核以调控相关基因的表达。
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）能够直接结合到 γ-分泌酶催化中心的 C末端片段，抑制 γ-分泌酶的活性，进而间接抑制Notch信号通路的激活[1]。
图1. Notch信号通路[1]
2.调控淀粉样蛋白前体蛋白（APP）的代谢 淀粉样蛋白前体蛋白由神经系统产生，在经过β-分泌酶和γ-分泌酶的连续切割后，会产生β-淀粉样蛋白（Aβ）。Aβ 的异常积累与神经退行性病有着密切的关系。
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）作为γ-分泌酶抑制剂，能够抑制 APP 的切割，从而减少 Aβ 的生成。体外实验表明，DAPT能够有效抑制γ-分泌酶，其IC50值为20 nM。在原代培养的人神经细胞中，DAPT对全部Aβ和Aβ42的抑制作用的IC50值分别为115 nM和200 nM。
2014年，AbMole的两款抑制剂分别被西班牙国家心血管研究中心和美国哥伦比亚大学用于动物体内实验，相关科研成果发表于顶刊 Nature 和 Nature Medicine。
二、DAPT在不同疾病模型中的应用
1.动物神经退行性病变模型 如前所述，
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）在阿尔茨海默症等神经疾病模型的研究中备受关注。例如，DAPT（剂量为100 mg/kg）能够抑制阿尔兹海默症模型小鼠（Tg2576）的病理性变化，包括生化指标（Aβ蛋白的水平）、生物学行为和海马功能受损[2]。DAPT还可以影响其他蛋白质，如 Notch[3]和DCCα[4]，这些蛋白质与学习和记忆有关。在建立的大鼠急性颅脑损伤模型中，DAPT 给药后抑制了 Notch 及其下游蛋白的表达，减少了细胞凋亡和氧化应激，改善了神经功能和认知功能，提示 DAPT 对急性颅脑损伤具有神经保护作用[5]。
2.肿瘤模型 在多种肿瘤细胞中，Notch 信号通路呈现异常激活状态，促进肿瘤细胞的增殖、存活、迁移等过程。
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）作为 Notch信号通路抑制剂，在癌症研究中显示出抑制肿瘤细胞生长的潜力。例如DAPT可抑制神经胶质瘤 SHG-44和肺鳞状细胞癌细胞的凋亡。此外，DAPT还可以影响血管生成，例如通过研究DAPT处理后的结直肠癌CT26荷瘤小鼠模型，发现小鼠血清中可溶性血管内皮生长因子受体1（sVEGFR1）水平显著降低，同时肿瘤组织中CD31阳性细胞数量减少，这提示DAPT可能通过影响肿瘤血管生成来抑制肿瘤生长[6]。
三、应用范例
1.Sci Adv. 2015 Apr 10;1(3):e1400244 抑制 Dll4（δ 样配体 4）-Notch 信号介导的肿瘤血管生成是肿瘤抑制策略中一种有吸引力的方法。然而，抑制 Dll4-Notch 信号传导在各种肿瘤中产生了不同的效果，并且没有生物标志物可用于预测Dll4-Notch抑制相关的抗肿瘤活性。科研人员在上述研究中发现了肿瘤细胞衍生的胎盘生长因子（PlGF）是 Dll4-Notch诱导的血管重塑和肿瘤生长的关键决定因素。在表达PlGF的天然肿瘤中，抑制Dll4-Notch信号传导通过增加非渗漏肿瘤脉管系统中的血液灌注，并显著加速肿瘤生长。相反，在PlGF阴性肿瘤中，Dll4抑制则可削弱肿瘤的生长速度。在机制探究的过程中，实验人员使用了来自AbMole的
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）阻断了Notch信号通路。
图 Dll4-Notch 抑制对高PlGF和低PlGF表达的肿瘤组织血管的影响存在差异[7]
2.Circ Res. 2017 Sep 1;121(6):636-649 科员人员研究了翻译后SUMO（小泛素样）修饰（SUMO-ylation）在内皮Notch信号传导和血管生成中的作用。实验结果表明在新生成的内皮 SENP1（SUMO 系统的主要蛋白酶）缺陷小鼠中，内皮SENP1（sentrin-特异性蛋白酶1）缺失通过维持延长的Notch1信号传导显著延迟视网膜血管形成，而SUMO 偶联促进了Notch1切割。在实验中，科研人员使用了由AbMole提供的
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）特异性阻断了Notch信号通路。
图3. NOTCH反应抑制剂DAPT完全挽救内皮细胞特异性SENP1缺陷（SENP1-ecKO）幼崽视网膜脉管系统的缺陷[8]
AbMole是ChemBridge中国区官方指定合作伙伴
参考文献及鸣谢 [1] Q. Shi, C. Xue, Y. Zeng, et al., Notch signaling pathway in cancer: from mechanistic insights to targeted theraPIes, Signal transduction and targeted therapy 9(1) (2024) 128. [2] T. A. Comery, R. L. Martone, S. Aschmies, et al., Acute gamma-secretase inhibition improves contextual fear conditioning in the Tg2576 mouse model of Alzheimer's disease, The Journal of neuroScience : the official journal of the Society for Neuroscience 25(39) (2005) 8898-902. [3] K. TerAI, A. Iwai, S. Kawabata, et al., beta-amyloid deposits in transgenic mice expressing human beta-amyloid precursor protein have the same characteristics as those in Alzheimer's disease, Neuroscience 104(2) (2001) 299-310. [4] A. Presente, R. S. Boyles, C. N. Serway, et al., Notch is required for long-term memory in Drosophila, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101(6) (2004) 1764-8. [5] H. M. Zhang, P. Liu, C. Jiang, et al., Notch signaling inhibitor DAPT provides protection against acute craniocerebral injury, PloS one 13(2) (2018) e0193037. [6] E. Kalantari, H. Saeidi, N. S. Kia, et al., Effect of DAPT, a gamma secretase inhibitor, on tumor angiogenesis in control mice, Advanced biomedical research 2 (2013) 83. [7] H. Iwamoto, Y. Zhang, T. Seki, et al., PlGF-induced VEGFR1-dependent vascular remodeling determines opposing antitumor effects and drug resistance to Dll4-Notch inhibitors, Science advances 1(3) (2015) e1400244. [8] X. Zhu, S. Ding, C. Qiu, et al., SUMOylation Negatively Regulates Angiogenesis by Targeting Endothelial NOTCH Signaling, Circulation research 121(6) (2017) 636-649.
图1. Notch信号通路[1]
2.调控淀粉样蛋白前体蛋白（APP）的代谢 淀粉样蛋白前体蛋白由神经系统产生，在经过β-分泌酶和γ-分泌酶的连续切割后，会产生β-淀粉样蛋白（Aβ）。Aβ 的异常积累与神经退行性病有着密切的关系。
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）作为γ-分泌酶抑制剂，能够抑制 APP 的切割，从而减少 Aβ 的生成。体外实验表明，DAPT能够有效抑制γ-分泌酶，其IC50值为20 nM。在原代培养的人神经细胞中，DAPT对全部Aβ和Aβ42的抑制作用的IC50值分别为115 nM和200 nM。
2014年，AbMole的两款抑制剂分别被西班牙国家心血管研究中心和美国哥伦比亚大学用于动物体内实验，相关科研成果发表于顶刊 Nature 和 Nature Medicine。
二、DAPT在不同疾病模型中的应用
1.动物神经退行性病变模型 如前所述，
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）在阿尔茨海默症等神经疾病模型的研究中备受关注。例如，DAPT（剂量为100 mg/kg）能够抑制阿尔兹海默症模型小鼠（Tg2576）的病理性变化，包括生化指标（Aβ蛋白的水平）、生物学行为和海马功能受损[2]。DAPT还可以影响其他蛋白质，如 Notch[3]和DCCα[4]，这些蛋白质与学习和记忆有关。在建立的大鼠急性颅脑损伤模型中，DAPT 给药后抑制了 Notch 及其下游蛋白的表达，减少了细胞凋亡和氧化应激，改善了神经功能和认知功能，提示 DAPT 对急性颅脑损伤具有神经保护作用[5]。
2.肿瘤模型 在多种肿瘤细胞中，Notch 信号通路呈现异常激活状态，促进肿瘤细胞的增殖、存活、迁移等过程。
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）作为 Notch信号通路抑制剂，在癌症研究中显示出抑制肿瘤细胞生长的潜力。例如DAPT可抑制神经胶质瘤 SHG-44和肺鳞状细胞癌细胞的凋亡。此外，DAPT还可以影响血管生成，例如通过研究DAPT处理后的结直肠癌CT26荷瘤小鼠模型，发现小鼠血清中可溶性血管内皮生长因子受体1（sVEGFR1）水平显著降低，同时肿瘤组织中CD31阳性细胞数量减少，这提示DAPT可能通过影响肿瘤血管生成来抑制肿瘤生长[6]。
三、应用范例
1.Sci Adv. 2015 Apr 10;1(3):e1400244 抑制 Dll4（δ 样配体 4）-Notch 信号介导的肿瘤血管生成是肿瘤抑制策略中一种有吸引力的方法。然而，抑制 Dll4-Notch 信号传导在各种肿瘤中产生了不同的效果，并且没有生物标志物可用于预测Dll4-Notch抑制相关的抗肿瘤活性。科研人员在上述研究中发现了肿瘤细胞衍生的胎盘生长因子（PlGF）是 Dll4-Notch诱导的血管重塑和肿瘤生长的关键决定因素。在表达PlGF的天然肿瘤中，抑制Dll4-Notch信号传导通过增加非渗漏肿瘤脉管系统中的血液灌注，并显著加速肿瘤生长。相反，在PlGF阴性肿瘤中，Dll4抑制则可削弱肿瘤的生长速度。在机制探究的过程中，实验人员使用了来自AbMole的
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）阻断了Notch信号通路。
图 Dll4-Notch 抑制对高PlGF和低PlGF表达的肿瘤组织血管的影响存在差异[7]
2.Circ Res. 2017 Sep 1;121(6):636-649 科员人员研究了翻译后SUMO（小泛素样）修饰（SUMO-ylation）在内皮Notch信号传导和血管生成中的作用。实验结果表明在新生成的内皮 SENP1（SUMO 系统的主要蛋白酶）缺陷小鼠中，内皮SENP1（sentrin-特异性蛋白酶1）缺失通过维持延长的Notch1信号传导显著延迟视网膜血管形成，而SUMO 偶联促进了Notch1切割。在实验中，科研人员使用了由AbMole提供的
DAPT（GSI-IX，AbMole，M1746）特异性阻断了Notch信号通路。
图3. NOTCH反应抑制剂DAPT完全挽救内皮细胞特异性SENP1缺陷（SENP1-ecKO）幼崽视网膜脉管系统的缺陷[8]
AbMole是ChemBridge中国区官方指定合作伙伴
参考文献及鸣谢 [1] Q. Shi, C. Xue, Y. Zeng, et al., Notch signaling pathway in cancer: from mechanistic insights to targeted theraPIes, Signal transduction and targeted therapy 9(1) (2024) 128. [2] T. A. Comery, R. L. Martone, S. Aschmies, et al., Acute gamma-secretase inhibition improves contextual fear conditioning in the Tg2576 mouse model of Alzheimer's disease, The Journal of neuroScience : the official journal of the Society for Neuroscience 25(39) (2005) 8898-902. [3] K. TerAI, A. Iwai, S. Kawabata, et al., beta-amyloid deposits in transgenic mice expressing human beta-amyloid precursor protein have the same characteristics as those in Alzheimer's disease, Neuroscience 104(2) (2001) 299-310. [4] A. Presente, R. S. Boyles, C. N. Serway, et al., Notch is required for long-term memory in Drosophila, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101(6) (2004) 1764-8. [5] H. M. Zhang, P. Liu, C. Jiang, et al., Notch signaling inhibitor DAPT provides protection against acute craniocerebral injury, PloS one 13(2) (2018) e0193037. [6] E. Kalantari, H. Saeidi, N. S. Kia, et al., Effect of DAPT, a gamma secretase inhibitor, on tumor angiogenesis in control mice, Advanced biomedical research 2 (2013) 83. [7] H. Iwamoto, Y. Zhang, T. Seki, et al., PlGF-induced VEGFR1-dependent vascular remodeling determines opposing antitumor effects and drug resistance to Dll4-Notch inhibitors, Science advances 1(3) (2015) e1400244. [8] X. Zhu, S. Ding, C. Qiu, et al., SUMOylation Negatively Regulates Angiogenesis by Targeting Endothelial NOTCH Signaling, Circulation research 121(6) (2017) 636-649. 
